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公開番号2024085474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022199967
出願日2022-12-15
発明の名称エンコーダ装置
出願人多摩川精機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01D 5/244 20060101AFI20240620BHJP(測定;試験)
要約【課題】エンコーダ装置の回転検出以外の動作に必要な電力をエンコーダ装置内部で生成する。
【解決手段】エンコーダ装置100は、回転軸110と、回転軸110を回転可能に支持する軸受105と、回転軸110に取り付けられ、符号を付与された回転符号板120と、回転符号板120に付与された符号を読み取って検出信号を生成する検出部130と、検出信号を処理し、回転符号板120の回転角度を算出する信号処理部140と、回転軸110または回転符号板120の回転を利用して電力を生成する発電部160と、を備える。これにより、エンコーダ装置100の回転検出以外の動作に必要な電力をエンコーダ装置100側で生成することが可能になる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転軸（110）と、
前記回転軸（110）を回転可能に支持する軸受（105）と、
前記回転軸（110）に取り付けられ、符号を付与された回転符号板（120）と、
前記回転符号板（120）に付与された前記符号を読み取って検出信号を生成する検出部（130）と、
前記検出信号を処理し、前記回転符号板（120）の回転角度を算出する信号処理部（140）と、
前記回転軸（110）の回転または前記回転符号板（120）の回転を利用して電力を生成する発電部（160）と、
を備えるエンコーダ装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記発電部（160）は、摩擦部（161）と熱電発電素子（162）とを備え、
前記摩擦部（161）は、回転する部位と接触することにより摩擦熱を発生し、
前記熱電発電素子（162）は、前記摩擦熱を高熱源部位として利用して熱電発電を行う、
請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記発電部（160）は、磁石部（163）と巻線部（164）とを備え、
前記磁石部（163）は、回転する部位と共に回転し、
前記巻線部（164）は、回転する前記磁石部（163）の磁束を利用して電磁誘導により発電を行う、
請求項１に記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
制御部（150）と、
前記発電部（160）で得られた電力により温度を調整する温度調整部（170）と、
センサ（180）と、
を更に備え、
前記制御部（150）は、前記センサ（180）により検出された温度を、予め定められた設定温度範囲に収めるように、前記温度調整部（170）を制御する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
制御部（150）と、
センサ（180）と、
前記制御部（150）の制御に基づいて、前記発電部（160）で得られる電力を用いて報知を行う報知部（190）と、
を更に備え、
前記制御部（150）は、前記センサ（180）により検出された前記エンコーダ装置内の状態に応じて表示を行うよう前記報知部（190）を制御する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記温度調整部（170）は、加熱または冷却により温度を調整する、
請求項４に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記温度調整部（170）は、前記信号処理部（140）の周囲、または前記信号処理部（140）の回路基板に設けられている、
請求項４に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
前記温度調整部（170）は、温度変化の影響を他の素子よりも受けやすい素子に隣接するように設けられている、
請求項７に記載のエンコーダ装置。
【請求項９】
前記温度調整部（170）は、前記制御部（150）の制御に基づいて前記軸受（105）の温度を調整する、
請求項４に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記制御部（150）は、予め設定された値、または外部から与えられる値を前記設定温度範囲として、前記温度調整部（170）による温度の調整を制御する、
請求項４に記載のエンコーダ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンコーダ装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
エンコーダ装置は、ケーブルを介して上位装置から電力の供給を受けつつ、測定対象物に応じて回転する回転符号板の回転状態を検出し、１回転内角度についての１回転情報と回転数についての多回転情報とを、ケーブルを介して上位装置に出力する。
【０００３】
エンコーダ装置は、周囲の環境に応じて内部の温度も変化する。エンコーダ内部の信号処理部は、想定温度範囲より低温でも高温でも、コンデンサやトランジスタの特性が変化し、所望の動作を期待できないことがある。エンコーダ装置の動作が正常でなくなると、エンコーダを有する系が機能しなくなる。この対策として、エンコーダ内部の温度低下に応じて抵抗体に電流を流して加熱することが、特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－２２５０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンコーダ装置の内部で抵抗体に電流を流して加熱する場合、回転検出に必要な電力に対して加熱に必要な電力は大きいため、回転検出に必要な電力に加えて加熱に必要な電力を外部から供給する必要がある。このため、加熱のための電力をエンコーダ装置に供給できるように、上位装置の設定を変更しなければならないという問題があった。
【０００６】
すなわち、上位装置からエンコーダ装置に対して加熱に対応した電力の供給をしない限り、エンコーダ装置内部の温度調整をすることができず、動作可能温度範囲外の低温環境または高温環境で正常な動作をすることはできないという課題が存在している。
【０００７】
一方、エンコーダ装置で何らかの異常を検知した場合、上位装置に異常を通知するだけでなく、エンコーダ装置そのものから周囲に異常を報知できることが望ましい。この場合、異常の報知として警告ランプの点灯またはサイレンの鳴動などを行う場合、本来の回転検出よりも大きな電力を必要とする。このため、異常の報知のための電力をエンコーダ装置に供給できるように、上位装置の設定を変更しなければならないという問題があった。
【０００８】
したがって、上位装置からエンコーダ装置に対する電力供給の設定を変更することなく、温度調整または異常報知に必要な電力をエンコーダ装置側でまかなえることが望まれていた。
本発明は、エンコーダ装置の回転検出以外の動作に必要な電力をエンコーダ装置側で生成することが可能なエンコーダ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るエンコーダ装置は、回転軸と、回転軸を回転可能に支持する軸受と、回転軸に取り付けられ、符号を付与された回転符号板と、回転符号板に付与された符号を読み取って検出信号を生成する検出部と、検出信号を処理し、回転符号板の回転角度を算出する信号処理部と、回転軸の回転または回転符号板の回転を利用して電力を生成する発電部と、を備える。
【００１０】
この発明に係るエンコーダ装置において、発電部は、摩擦部と熱電発電素子とを備え、摩擦部は、回転する部位と接触することにより摩擦熱を発生し、熱電発電素子は、摩擦熱を高熱源部位として利用して熱電発電を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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